La deformabilità a freddo degli acciai inossidabili mediante prove Erichsen ed analisi ad elementi finiti

Il seguente lavoro di tesi si prefigge l’obiettivo di studiare e classificare diversi tipi di acciai inossidabili in base a differenti condizioni di lavorazione per stampaggio, fornendo una visione di più ampio respiro sul mondo della deformazione plastica a freddo relativa a questa tipologia di acciai e sui relativi parametri di processo. In tale modo si vogliono fornire delle linee guida valide sia in fase di progettazione del prodotto sia di progettazione del processo. Suggerimenti che risulteranno utili a migliorare quest’ultimo nel caso di operazioni di stampaggio a freddo che presentano delle criticità, quali rotture o difetti di altra natura presenti nel prodotto finito. Nello specifico si analizzerà il comportamento plastico di due principali categorie di acciai inossidabili, la serie AISI 300 (acciai inossidabili austenitici) e la serie AISI 400 (acciai inossidabili ferritici) che rappresentano di gran lunga gli acciai inossidabili più utilizzati industrialmente per quanto riguarda la categoria dei prodotti piani stampati a freddo. Si porrà particolare attenzione allo studio delle condizioni di deformazione che si manifestano all’interno dei componenti, in particolare in aree critiche, e alla loro modificazione in funzione delle condizioni sperimentali. Questo studio farà ampio ricorso delle prove di deformazione plastica Erichsen, descritte in maniera dettagliata nel corso della trattazione, nonché delle più tradizionali prove di trazione per provini piani. Si completerà poi l’analisi effettuando microdurezze e micrografie sulle sezioni dei provini deformati. Per concludere si analizzeranno e confronteranno i risultati ottenuti per via sperimentale con simulazioni numeriche ad elementi finiti per ottenere informazioni utili, convalidare il modello ottenuto e per ricavare considerazioni aggiuntive sugli stati di sforzo e deformazione.